(57)【要約】【課題】使用時間、不使用時間を検知して不使用時間を低温保温することで消費電力を抑える学習機能による自動制御において、近年の高断熱保温性能を有する電気湯沸かし器においては、不使用時間が短時間の場合は、温度低下する時間も低温保温する時間も短くなるため省電力効果が低くなる逆転現象が起こるという課題があった。【解決手段】不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように判断し、且つ液位検知手段１３による液位に応じて第一所定時間を変更して以降の省電力保温を省電力保温手段７により制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を収容する容器と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体を複数の温度で保温するよう選択する保温温度選択手段と、前記容器内の液体を給湯する給湯手段と、前記容器内の液位を検知する液位検知手段と、前記給湯手段による給湯動作があると使用状態であると検知する使用検知手段と、所定単位時間毎に前記使用検知手段による検知がある時間を使用時間とし、前記使用検知手段による検知が無い時間を不使用時間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段から得られた使用実績に基づき前記使用時間を前記保温温度選択手段による選択温度で保温し、前記不使用時間を選択温度よりも低い所定温度で省電力保温するように前記加熱手段を制御して以降の不使用時間の保温電力を低減させる省電力保温手段とを備え、前記省電力保温手段は、前記不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように前記加熱手段を制御し、且つ前記液位検知手段による前記容器内の液位に応じて前記第一所定時間を変更して以降の省電力保温の制御を行う電気湯沸かし器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用者の使用状況を学習し、学習した結果に基づき、容器内の液体の温度制御を自動的に行う省電力機能を備えた電気湯沸かし器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、省エネ機能を備えた電気湯沸かし器では、１日を所定の単位時間に区切り、その単位時間毎に使用時間、不使用時間を判定し、累積記憶した情報に基づいて自動で使用時間は保温する温度を高温とし、不使用時間は低温保温するようにして保温消費電力を低減するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２１０３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、不使用時間が連続して長時間に及ぶ場合は、低温保温する温度に向かって温度下降する時間や低温保温する時間が長くなるため、保温電力は低く抑えられ、その後不使用時間終了時に低温から高温に向かって高出力のヒータで再び湯沸かしする時に費やされる消費電力を加えてもその間に高温保温を継続した場合の消費電力よりも省電力効果が大きい。しかし、不使用時間が短時間の場合は、温度低下する時間も低温保温する時間も短くなるため省電力効果は小さくなる。そのため、近年の高断熱保温性能を有する電気湯沸かし器においては高温保温を継続した方が、消費電力が低くなる逆転現象が起こるという課題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、不使用時間の長短と容器に保温する湯量により、省電力効果が得られない場合は、省電力保温動作を行わないように判断して制御をおこない、省電力効果を高めた電気湯沸かし器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電気湯沸かし器は、給湯手段による給湯動作があると使用状態であると検知する使用検知手段と、所定単位時間毎に前記使用検知手段による検知がある時間を使用時間とし、使用検知手段による検知が無い時間を不使用時間として記憶する記憶手段と、記憶手段から得られた使用実績に基づき使用時間を保温温度選択手段による選択温度で保温し、不使用時間を選択温度よりも低い所定温度で省電力保温するように加熱手段を制御して以降の不使用時間の保温電力を低減させる省電力保温手段を備え、省電力保温手段は、不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように判断し、且つ液位検知手段による容器内の液位に応じて第一所定時間を変更して以降の省電力保温の制御を行うとしたものである。
【０００７】
これによって、使用実績に基づき判定した不使用時間の全てに対して省電力保温を行うのでは無く、容器内の液位によって調整した第一所定時間より短い不使用時間は省電力保温を行わないことで不使用時の消費電力低減を図ることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の電気湯沸かし器は、使用実績に基づき判定した不使用時間の全てに対して省電力保温を行うのでは無く、容器内の液位に応じた第一所定時間より短い不使用時間の省電力保温を行わないように判定することで、保温時の消費電力効果をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の容器の液位に応じた省電力保温手段の制御を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器の容器の湯量が２．４における省電力保温手段の省電力効果を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における電気湯沸かし器における容器の湯量が１．８における省電力保温手段の省電力効果を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、液体を収容する容器と、前記容器内の液体の温度を検知する温度検知手段と、前記容器内の液体を加熱する加熱手段と、前記容器内の液体を複数の温度で保温するよう選択する保温温度選択手段と、前記容器内の液体を給湯する給湯手段と、前記容器内の液位を検知する液位検知手段と、前記給湯手段による給湯動作があると使用状態であると検知する使用検知手段と、所定単位時間毎に前記使用検知手段による検知がある時間を使用時間とし、前記使用検知手段による検知が無い時間を不使用時間として記憶する記憶手段と、前記記憶手段から得られた使用実績に基づき前記使用時間を前記保温温度選択手段による選択温度で保温し、前記不使用時間を選択温度よりも低い所定温度で省電力保温するように前記加熱手段を制御して以降の不使用時間の保温電力を低減させる省電力保温手段とを備え、前記省電力保温手段は、前記不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように前記加熱手段を制御し、且つ前記液位検知手段による前記容器内の液位に応じて前記第一所定時間を変更して以降の省電力保温の制御を行うとしたものである。
【００１１】
これによって、使用検知手段により使用時間と不使用時間を判定し、省電力保温手段はその不使用時間に省電力保温した場合に消費する保温下降時と所定温度での保温と不使用時間終了時の選択温度まで昇温する湯沸かし電力の合計よりその不使用時間を選択温度で高温保温した方が省電力効果が高くなる場合について、予め与えられている液位に応じた第一所定時間より短い場合は省電力保温を行わないようにすることができるため、使用実績に基づき判定した不使用時間の全てに対して省電力保温を行うのでは無く、省電力保温するよりは保温継続することで保温時の消費電力をさらに低減できるようにすることができる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における電気湯沸かし器の構成図を示すものである。図１において、本体９内に液体を収容する有底筒状の定格容量３Ｌの容器１があり、湯沸かし用の９２５Ｗと保温用の７５Ｗの２種類のヒータで構成された加熱手段８を備えている。
【００１４】
容器１の底部には温度検知手段２を当接させており、容器１内の湯温を検知する。容器１内のお湯を吐出口１１から外部に給湯するための電動ポンプ１２は容器１の下方に設置されている。
【００１５】
液位検知手段１３は、透明ガラス管である水管１３ａと水管１３ａに対向して取り付けた５対の赤外線発光素子１３ｂと受光素子である１３ｃから構成している。そして、容器１の液位が同じになる水管１３ａの液位レベルを検知することにより容器１の水量を検知する。
【００１６】
容器１の内容量は３Ｌであり、液位検知手段１３の水位検知は６００ｍＬ毎に５段階の水量が検知できるように構成している。
【００１７】
使用者が容易に操作できる上方前面の操作部には、お湯を給湯するためのスイッチである給湯手段４と、保温温度を９８℃、９０℃から選択して設定するスイッチである保温温度選択手段３が設置されている。
【００１８】
次に、使用検知手段５は、給湯手段４が操作され電動ポンプ１２が動作されたことを検知するものである。記憶手段６は、単位時間を３０分として、使用検知手段５からの使用時間および不使用時間の検知データを３０分単位のデータとして記憶する。省電力保温手段７は、記憶手段６の記憶データに基づき以降の使用時間を保温温度選択手段３により選択された保温温度で保温し、不使用時間を約６２℃の低温で保温する。
【００１９】
以上のように構成された電気湯沸かし器について、以下その動作、作用を説明する。
【００２０】
本実施の形態の記憶手段６と省電力保温手段７の制御方法を図２を参照しながら更に詳細に説明する。
【００２１】
図２は本発明の第１の実施の形態における電気湯沸かし器の容器の液位に応じた省電力保温手段の制御を示す図であり、図２（ａ）は、一例として１日２４時間の中の時刻５時から１７時について単位時間３０分毎に給湯手段４により給湯された回数を示すグラフと、２４時間を４８個のデータアドレスに割り当てた時の時刻５時から１７時に該当するデータアドレス１１番から３４番の給湯回数を示す表である。
【００２２】
例えば、７時から７時３０分までの３０分間に給湯された回数は４回であり、該当するデータアドレスは１５番である。このときの保温温度選択手段３による保温温度選択は９０℃である。
【００２３】
図２（ｂ）は、使用検知手段５により、１回以上の給湯があった時間を使用データ「１」、給湯が無かった時間を使用データ「０」として、時刻に対応するデータアドレスを記憶手段６に記憶されたものである。
【００２４】
図２（ｃ）は、省電力保温手段７により、記憶手段６のデータアドレスに記憶された使用データに基づく不使用時間のうち液位に応じた第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないように使用データに変更を行ったデータである。
【００２５】
図２（ｄ）は、時刻５時から１７時の間の液位の変遷を示す表である。本実施の形態では、保温温度の選択が９０℃の時について、湯量が２．４の第一所定時間は１時間３０分としているため不使用時間が１時間３０分以下であるデータアドレス２０、２１、２２の使用データ「０」を「１」に変更している。
【００２６】
湯量が１．８の第一所定時間は３０分としているため、３０分以下の不使用時間は無いため使用データの変更は無い。以上の変更データに基づき省電力保温手段７が加熱手段８を制御して実績取得した翌日に保温制御した結果が図２（ｅ）の温度チャートになる。
【００２７】
また、図２（ｅ）において、ａ、ｂ部の破線部はデータアドレス２０、２１，２２の使用データを変更せずに「０」のままとした場合に動作する省電力保温の温度カーブを示している。
【００２８】
温度カーブａは保温温度６２℃に向かって温度降下している状態である。温度カーブｂは不使用時間が終了し設定温度９０℃に向かって湯沸かしを行っている状態である。
【００２９】
ここで、水量が２．４で不使用時間を省電力保温した温度カーブａ、ｂに費やす消費電力と、その間選択温度９０℃で保温継続した場合に費やす消費電力について実測値による比較検証結果を図３に基づいて説明する。
【００３０】
図３は、本発明の第１の実施の形態における電気湯沸かし器の容器の湯量が２．４における省電力保温手段の省電力効果を示す図であり、容器１に２．４の湯を保温した場合の消費電力を測定したデータである。
【００３１】
図３（Ａ）欄の湯温は選択温度９０℃から降下した時の温度、図３（Ｂ）欄の温度降下はその温度に降下する時間とその温度に到達するまでに要した消費電力である。降下時には保温ヒータは入らないので消費する電力は制御回路等が動作するための電力となる。
【００３２】
本実施の形態では０．８５Ｗである。図３（Ｃ）欄の再湯沸かしはその時の降下温度から選択温度９０℃に向かって湯沸かしした時に費やす湯沸し時間と消費電力であり、本実施の形態では９２５Ｗのヒータで湯沸かしを行っており、加熱効率は約９２％程度のヒータである。
【００３３】
図３（Ｄ）欄の経過時間は図３（Ｂ）温度降下と図３（Ｃ）再湯沸かしに費やした時間の合計である。図３（Ｅ）欄の合計は図３（Ｂ）温度降下と図３（Ｃ）再湯沸かしに費やした消費電力の合計であり、この合計が省電力保温時の消費電力となる。
【００３４】
図３（Ｆ）欄の選択温度で保温継続は、図３（Ｄ）経過時間の間を選択温度９０℃で保温継続した場合に費やした消費電力である。本実施の形態では９０℃保温の保温電力は１３Ｗである。
【００３５】
図３（Ｇ）欄の省電力効果は、図３（Ｆ）選択温度で保温継続から図３（Ｅ）合計を引いた差であり、消費電力が＋のときは選択温度９０℃で保温継続した方が消費電力は低いことを表している。
【００３６】
本実施の形態では、図３（Ａ）湯温が８４℃まで降下させるよりは保温継続した方が消費電力は低い結果となっている。この時の経過時間は１．６９時間であった。
【００３７】
また、８３℃以下に温度降下させた場合は選択温度９０℃で保温継続させた方が消費電力は大きくなる結果であった。この結果より、１．６９時間以内の不使用時間は、省電力保温を行うより選択温度で保温継続した方が消費電力は少なくなるため、液位が２．４のときの第一所定時間を１時間３０分と決めて、１時間３０分以内の不使用時間は使用時間に変更するように省電力保温手段７は記憶手段６の使用データを変更するようにしている。
【００３８】
本実施の形態で使用した電気湯沸かし器においては図３の結果であるが、容器１の断熱性能が違えば降下時間が変わってくる。
【００３９】
また、湯沸かしヒータの電力や加熱効率、保温電力などの条件により省電力効果が得られる第一所定時間が変わるため、使用する電気湯沸かし器によって第一所定時間の調整が必要となってくる。
【００４０】
図４は、本発明の第１の実施の形態における電気湯沸かし器における容器の湯量が１．８における省電力保温手段の省電力効果を示す図であり、容器１に湯量が１．８の湯を保温したときの消費電力を測定したデータである。
【００４１】
本実施の形態では、図４（Ａ）湯温が８８℃まで降下させるよりは保温継続した方が消費電力は低い結果となっている。この時の経過時間は０．５６時間であった。
【００４２】
また、８７℃以下に温度降下させた場合は選択温度９０℃で保温継続させた方が消費電力は大きくなる結果であった。
【００４３】
この結果より、０．５６時間以内の不使用時間は、省電力保温を行うより選択温度で保温継続した方が消費電力は少なくなるため、省電力保温手段７は湯量が１．８のときの第一所定時間を３０分と決めて、３０分以内の不使用時間は使用時間に変更するように記憶手段６の使用データを変更するようにしている。
【００４４】
このため、図２（ｅ）の１３時３０分から１５時までの湯量が１．８で保温している１時間３０分の不使用時間については、温度下降させて省電力保温させる結果となる。
【００４５】
以上のように、本実施の形態においては、給湯手段４による給湯動作を使用検知手段５で検知し、使用時間と不使用時間を記憶手段６に記憶し、省電力保温手段７は、記憶手段６から得られた使用実績に基づいて、使用時間は保温温度選択手段３による選択温度で保温し、不使用時間は選択温度よりも低い所定温度で保温する省電力保温を行う。
【００４６】
さらに、不使用時間のうち第一所定時間より短い不使用時間については省電力保温を行わないようにし、且つ液位検知手段１３による湯量に応じて第一所定時間を変更するようにしたことにより、湯量に最適な省電力制御を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる電気湯沸かし器は、使用状態を検知し、不使用時の消費電力低減を保温温度などの条件に応じて制御することが可能となるので、長時間の保温を伴うような加熱調理機器等の用途に有効である。
【符号の説明】
【００４８】
１    容器
２    温度検知手段
３    保温温度選択手段
４    給湯手段
５    使用検知手段
６    記憶手段
７    省電力保温手段
８    加熱手段
１３  液位検知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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